甘肃省静宁县第一中学2019-2020学年高二物理上学期期末考试试题（含解析）.doc

甘肃省静宁县第一中学2019-2020学年高二物理上学期期末考试试题（含解析）第i卷（选择题）一、选择题（本题共14道小题，每小题4分，共56分。其中110题的四个选项中只有一个选项正确，1114题的四个选项中有两个或两个以上选项正确，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选的得0分。）1.由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，当所带电荷量分别q1和q2，其间距为r 时，它们之间静电力的大小为，式中k为静电力常量。在国际单位制中，k的单位是（ ）a. nm2/c2b. c2/ (nm2)c. nm2/cd. nc2/m2【答案】a【解析】【分析】本题考查国际单位制的转化。【详解】abcd.由库仑力公式可知：则k的单位为nm2/c2，故a正确bcd错误。故选a。2.在如图所示的匀强磁场中，已经标出了电流i和磁场b以及磁场对电流作用力f三者 的方向，其中错误的是（ ）a. b. c. d. 【答案】d【解析】【详解】a根据左手定则可知，该图中导线所受安培力方向正确，选项a不符合题意。b根据左手定则可知，该图中导线所受安培力方向正确，选项b不符合题意。c根据左手定则可知，该图中导线所受安培力方向正确，选项c不符合题意。d图中导线的磁场方向平行，则导线不受安培力，此选项错误，选项d符合题意。故选d.3.真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为f，若它们的带电量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为a. 16fb. c. d. 【答案】b【解析】【详解】由库仑定律可得变化前为：，变化后为：a16f故a不符合题意 b故b符合题意 c故c不符合题意 d故d不符合题意4.关于电源电动势的说法，正确的是( )a. 在某电池的电路中每通过2c的电荷量，电池提供的电能是4j，那么这个电池的电动势是0.5vb. 电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大c. 无论内电压和外电压如何变化，其电源电动势保持不变d. 电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多【答案】c【解析】【详解】电路中通过q=2c电荷量，电池提供的电能w=4j，根据电动势的定义式得电动势e=2v故a错误电动势表征电源本身的特性，与外电路无关，当电源的路端电压增大时，其电源电动势不变故b错误电动势由电源本身决定，当内电压和外电压变化时，电源电动势保持不变故c正确电动势越大，电源将单位正电荷负极移到正极提供的电能越多故d错误故选c.5.关于磁感应强度b，下列说法中正确的是( )a. 由定义式b=可知，磁感应强度b与f成正比，与il成反比b. 一小段通电导线放在磁感应强度为零处，它所受的磁场力一定为零c. 一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零d. 磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同【答案】b【解析】【详解】a磁感应强度定义式为 ，当电流i增大时，其安培力f也随之增大，而其比值是不变的，故磁感应强度b与f、il均无关，选项a错误；b一小段通电直导线放在磁感应强度为零的地方，根据f=bil，当b=0时，f=0，故它所受到的磁场力一定为零，选项b正确；c一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，也可能是导线与磁场方向平行，故不能说明则该处的磁感应强度一定为零，选项c错误；d磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相互垂直，并不是相同的，选项d错误6.一个电流表的满偏电流ig=1ma，内阻为500，要把它改装成一个量程为10v的电压表，则应在电流表上（）a. 串联一个10k的电阻b. 并联一个10k的电阻c. 串联一个9.5k的电阻d. 并联一个9.5k的电阻【答案】c【解析】【详解】把电流表改装成电压表，串联电阻阻值：a串联一个10k的电阻，与结论不相符，选项a错误；b并联一个10k的电阻，与结论不相符，选项b错误；c串联一个9.5k的电阻，与结论相符，选项c正确；d并联一个9.5k的电阻，与结论不相符，选项d错误；7.某同学用欧姆表“x 10”的倍率测某电阻，发现指针指在如图所示的位置，为了使测量比较精确，应a. 换用“1”的倍率，并重新进行电阻调零b. 换用“ 100”的倍率，并重新进行电阻调零c. 换用“ 1”的倍率，不需重新进行电阻调零d. 换用“100”的倍率，不需重新进行电阻调零【答案】a【解析】【详解】从图中可知，指针偏转的角度较大，因为欧姆表的零刻度在表盘的右侧，知该电阻较小，所以应换小挡，即换“1“的倍率，换挡后重新欧姆调零，故a正确，b、c、d错误【点晴】欧姆表的零刻度线在表盘的右侧，为了测量的准确需将指针指在中间附近每次换挡需重新欧姆调零8.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，p、r、q是这条轨迹上的三点，由此可知a. 带电粒子在p点时的电势能比在q点时的电势能大b. 带电粒子在p点时的加速度大小小于在q点时的加速度大小c. 带电粒子在p点时的速度大小大于在q点时的速度大小d. 带电粒子在r点时的动能与电势能之和比在q点时的小，比在p点时的大【答案】c【解析】【详解】a以b电场线为例，结合曲线运动轨迹、速度、合外力三者位置关系，可知该粒子在b电场线处受到的电场力向右，又由于粒子带负电，所以该处电场强度向左，所以p点电势大于q点电势，所以粒子在p点电势能小于q点a错误bp点电场线比q点密集，所以p点加速度大于q点b错误c从p到q电场力做负功，所以p点动能大于q点，因此p点速度大于q点，c正确d因为全程只受电场力，所以动能和电势能之和是定值，d错误9.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流，则导线ab受磁场力后的运动情况为()a. 从上向下看顺时针转动并靠近螺线管b. 从上向下看顺时针转动并远离螺线管c. 从上向下看逆时针转动并远离螺线管d. 从上向下看逆时针转动并靠近螺线管【答案】d【解析】试题分析：通电导线因放在通电螺线管的磁场中故受到磁场力，因左右两侧磁场方向不同，故可以分左右两边分别分析研究，画出两侧的磁场方向，则由左手定则可判出磁场力的方向，根据受力情况可判出物体的转动情况当导体转动后，我们可以认为电流向右偏内，受力也将发生变化，为了简便，我们可以判断导体转动到向里的位置判断导体的受力情况，再判出导体的运动情况解：通电螺线管的磁感线如图所示，则由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上，右侧导体所处的磁场斜向下，则由左手定则可知，左侧导体受力方向向外，右侧导体受力方向向里，故从上向下看，导体应为逆时针转动；当导体转过90时，由左手定则可得导体受力向下，故可得出导体运动为逆时针转动的同时还要向下运动即为a端转向纸外，b端转向纸里，且靠近通电螺线管，故d正确，abc错误；故选d【点评】解决本题的关键（1）清楚通电螺线管的磁场，应看到左右两边磁场的不同；（2）能准确地应用左手定则判断磁场与电流不垂直的情况；（3）会找到一些有代表性的特殊位置求解10.如图所示，电源电动势大小为e，内阻大小为r，闭合开关s，当滑动变阻器的滑片p向左的过程中（）a. 电流表读数变小，电压表读数不变b. 小电珠l变亮c. 固定在电容器c两板间某点的一个负点电荷所具有的电势能变小d. 电源的总功率变大【答案】c【解析】ab：当滑片向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的有效电阻变大，电路的总电阻变大，流过电路的电流变小，电源内电压变小，路端电压变大则电流表读数变小，小灯泡变暗(流过小灯泡的电流变小)，电压表读数变大故ab两项均错误c：流过电路的电流变小，灯泡两端电压减小，滑动变阻器两端电压增大，电容器两端电压变大，电容器两板间场强变大，固定在电容器c两板间某点与左极板间电势差变大，由于左极板接地，左极板电势为零，则固定在电容器c两板间某点电势为正且变大，负点电荷在该点所具有的电势能变小故c项正确d：流过电路的电流变小，电源的总功率变小故d项错误点睛：本题是电路动态变化分析问题，首先确定变阻器有效电阻的变化，再分析总电阻、总电流的变化，再分析局部电压的变化11.如图，两块正对平行金属板m、 n与电池相连，n板接地，在与两板等距离的p点固定一个带负电的点电荷，如果m板向下平移一小段距离，则a. 点电荷受到的电场力变大b. m板的带电荷量增加c. p点的电势不变d. 点电荷在p点具有的电势能增大【答案】ab【解析】【分析】本题考查电容器的动态分析。【详解】a. 由题分析得知，电容器的板间电压保持不变，将m板向下平移一小段距离，板间距离减小，由公式可知，板间场强增大，点电荷受到的电场力增大，故a正确；b. 电容器的板间电压保持不变，将m板向下平移一小段距离，板间距离减小，电容器的电容c增大，根据可知，m板的带电量增加，故b正确；c. 板间场强增大，p点与下板间距离未变，则由，可知p点与下极板之间电势差增大，下极板电势为零，且p点的电势高于下极板的电势，则p点的电势升高，故c错误；d. 该点电荷带负电，而p点电势升高，则点电荷在p点具有的电势能减小，故d错误。故选ab。12.在如图所示的电路，电源的内阻为r，现闭合电键s，将滑片p向左移动一段距离后，下列结论正确的是a. 灯泡l变亮b. 电压表读数变小c. 电流表读数变小d. 电容器c上的电荷量增大【答案】cd【解析】【详解】滑片p向左移动一段距离后电阻变大，故电路电流减小，电流表读数变小，灯泡l变暗；路端电压变大，故电压表读数变大；滑动变阻器两端电压变大，根据q=cu可知，电容器c上的电荷量增大，选项cd正确，ab错误.13.空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自a点沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c为运动的最低点.不计重力，则a. 该离子带负电b. a、b两点位于同一高度c. c点时离子速度最大d. 离子到达b点后，将沿原曲线返回a点【答案】bc【解析】【分析】考查带电粒子在复合场中的运动。【详解】a粒子开始受到电场力作用开始向下运动，在运动过程中受洛伦兹力作用向右偏转，离子带正电，a错误；b根据动能定理知，洛伦兹力不做功，在a到b的过程中，动能变化为零，则电场力做功为零，a、b两点等电势，又因为该电场是匀强电场，所以a、b两点位于同一高度，b正确；c根据动能定理得，离子运动到c点电场力做功最大，则速度最大，c正确；d只要将离子在b点的状态（速度为零，电势能相等）相同，如果右侧还有同样的电场和磁场的叠加区域，离子就将在b的右侧重现前面的曲线运动，因此，离子是不可能沿原曲线返回a点的，d错误。故选bc。14.如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的的匀强磁场，在水平恒力f的作用下，甲、乙无相对滑动的一起向左加速运动，在加速运动阶段 ( )a. 甲、乙两物块之间的摩擦力不断增大b. 甲、乙两物块之间的摩擦力不变c. 甲、乙向左运动的加速度不断减小d. 甲对乙的压力不断增大【答案】bd【解析】【详解】当甲与乙向右运动时，甲所受的洛伦兹力竖直向下，又由于地面光滑，所以摩擦力为0，把甲乙看成一个系统，甲与乙相对静止，乙对甲的静摩擦力所以选bd二、实验题（本题共2道小题，共13分,其中15题5分，16题8分。）15.某同学通过实验测定一个阻值约为5 的电阻rx的阻值(1)现有电源(4 v，内阻可不计)、滑动变阻器(050 ，额定电流2 a)、开关和导线若干，以及下列电表：a电流表(03 a，内阻约0.025 )b电流表(00.6 a，内阻约0.125 )c电压表(03 v，内阻约3 k)d电压表(015 v，内阻约15 k)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用_，电压表应选用_(选填器材前的字母)(2)接通开关，改变滑动变阻器滑片p的位置，并记录对应的电流表示数i、电压表示数u某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值rx_ (保留2位有效数字)(3)若在本次实验中选用甲电路，产生误差的主要原因是_；若在本次实验中选用乙电路，产生误差的主要原因是_(选填选项前的字母)a电流表测量值小于流经rx的电流值b电流表测量值大于流经rx的电流值c电压表测量值小于rx两端的电压值d电压表测量值大于rx两端的电压值【答案】 (1). b, (2). c (3). 5.2 (4). b (5). d【解析】【详解】解：（1）因电源的电压为4v，因此电压表选择3v量程；由于阻值约为5的电阻rx的，根据欧姆定律可知，电流的最大值为0.8a，从精确角来说，所以电流表选择0.6a的量程。 （2）电压表的读数为u=2.60v；电流表的读数为i=0.50a；电阻阻值：（3）甲图采用的是电流表外接法，实际上电压表并不是理想电表，所以电压表也有电流通过，电流表测量的电流是流经rx和电压表的电流之和，所以产生误差的主要原因是电流表测量值大于流经rx的电流值，导致测量的电阻rx比实际偏小，选b；乙图采用的是电流表内接法，实际上电流表并不是理想电表，所以电流表两端也有电压，电压表测量的电压是rx和电流表两端的电压之和，所以产生误差的主要原因是电压表测量值大于rx两端的电压值，导致测量的电阻rx比实际偏大，选d；16.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和u-i图像如下:（1）闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头p应放在_处（2）现备有以下器材：a.干电池1个b.滑动变阻器（050）c.滑动变阻器（01750）d.电压表（03v）e.电压表（015v）f.电流表（00.6a）g.电流表（03a）其中滑动变阻器应选_，电流表应选_，电压表应选_(填字母代号)（3）由u-i图像由此可知这个干电池的电动势e=_v，内电阻r=_（4）由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差，导致e测_ e真，r测_r真(填“”“”或“=”)【答案】 (1). a (2). b (3). d (4). f (5). 1.5 (6). 0.75 (7). (8). 【解析】【详解】（1）1 闭合开关之前滑动变阻器的滑动头p应放在最大值位置处，即a处（2）2滑动变阻器起控制电流的作用，而电源电动势大约1.5v，电路中电流较小，故为了便用调节，滑动变阻器选取b3电源电动势大约1.5v，因此电压表选择量程为3v的比较合适，故电压表选择d，4由图可知，电路中的电流较小，因此电流表选择f（3）5在u-i图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.5v；6图象中的斜率表示电源的内阻，则有：（4）78由图所示电路图可知，相对于电源来说，电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值小于真实值，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的u-i图象如图所示：电源的u-i图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，由图象可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值三、计算题（本题共4道小题，共41分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的解题步骤，只写出答案的不能得分）17.如图所示的电路中，电源电动势，内阻；电阻，电阻，电容器，电池内阻闭合s，求稳定后通过电路的总电流；闭合s，求稳定后电容器所带的电荷量；然后将开关s断开，求这以后流过的总电量【答案】 1a；c【解析】【详解】电容器相当于断路，根据闭合电路欧姆定律，有；电阻的电压为：，故电容器带电量为：；断开s后，电容器两端的电压等于电源的电动势，电量为： 故流过的电荷量为：18.如图所示，图线ab是某闭合电路的路端电压随电流变化的关系图线， om是某定值电阻r的伏安特性曲线，由图求：（1）r的阻值；（2）处于直线om与ab交点c时电源的输出功率；（3）电源最大输出功率【答案】（1） （2）8w （3）9w【解析】【分析】（1）根据伏安特性曲线的斜率求出电阻的阻值（2）交点对应的电压和电流为电源输出电压和输出电流，根据p=ui求出电源的输出功率（3）当外电阻等于内阻时，电源输出功率最大【详解】（1）om是电阻的伏安特性曲线，电阻：（2）交点c处电源的输出功率为：（3）电源的最大输出功率pm，是在外电阻的阻值恰等于电源内电阻时达到的 答：（1）r的阻值为2（2）处于直线om与ab交点c时电源的输出功率为8w （3）电源的最大输出功率为9w【点睛】对于图线关键要根据物理规律，从数学角度来理解其物理意义本题要抓住图线的斜率、交点的意义来理解图象的意义19.如图所示，两平行金属导轨间的距离l=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角=37，在导轨所在平面内分布着磁感应强度b=0.50t、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势e=4.5v，内阻r=0.50的直流电